Пред началом проектирования RFID-системы специалисты «АПР-Технолоджи» определяют условия эксплуатации оборудования.
Влияние параметров среды
Существуют
специальные промышленные серии оборудования, рассчитанные на длительную эксплуатацию в неблагоприятных условиях, а также обладающие повышенной механической прочностью.
Основные эксплуатационные параметры, влияющие на выбор считывателя:
- допустимые температурные диапазоны эксплуатации – не следует рассчитывать на устойчивую работу оборудования вне определённого производителем рабочего диапазона температур (данная рекомендация касается всех, приведённых в спецификации оборудования, параметров);
- уровень влагозащищённости оборудования – характеризует способность оборудования функционировать или храниться при насыщенности окружающего воздуха влагой или противостоять попаданию жидкости на рабочие поверхности оборудования, погружению в жидкость.
Технические характеристики RFID-считывателя
Из технических параметров RFID-считывателей, прямо влияющих на
максимальную дальность считывания RFID-меток, наиболее важны:
- максимальная мощность передатчика RFID-считывателя;
- чувствительность приемника RFID-считывателя.
Максимальные уровни излучаемой мощности системы «передатчик RFID-считывателя — излучающая антенна» определены законодательством и превышать данные параметры запрещено. Подобное регулирование обосновано учетом санитарных предельных уровней излучения на единицу поверхности, а также необходимостью предотвращения помех работе расположенных поблизости радиоустройств.
При этом чувствительность приемника RFID-считывателя законодательно не ограничена. Единственным ограничением может стать уровень естественных или индустриальных помех. Если их уровень превышает уровень чувствительности RFID-считывателя, то эффективность работы оборудования резко снижается, что приводит к снижению дальности считывания
RFID-меток .
Работающие поблизости RFID-считыватели также могут приводить к снижению эффективности считывания данных с
RFID-меток , если не будут приняты необходимые меры.
Бюджет радиолинии
RFID-считыватель работает в сложной системе, в которой ряд параметров независим и неизменен, например, параметры
окружающей среды , а ряд параметров может быть оптимизирован.
На пути от считывателя к метке и обратно радиосигнал проходит целую цепочку из разнородных сред. Все они позитивно или негативно влияют на уровень излученного радиосигнала.
Совокупность параметров, характеризующих эффективность приёмопередающего оборудования, называется бюджетом радиолинии (указывается в децибелах, дБ). Бюджет радиолинии определяет максимальное значение потерь энергии радиосигнала на его пути от радиопередатчика к приемнику, при котором сохраняется возможность приема сигнала. Учитываются все характеристики радиопередающего оборудования, среды распространения радиосигнала и радиоприемного оборудования. Чем выше значение параметра, тем выше ожидаемая дальность считывания
RFID-меток в RFID-системе.
Путь радиосигнала: RFID-считыватель – антенна
На маршруте «RFID-считыватель – соединительный радиокабель – приёмо-передающая антенна RFID- считывателя» соединительный радиокабель ослабляет сигнал, питающий излучающую антенну. Уровень ослабления зависит от длины кабеля, его марки, и рабочей частоты считывателя. Следует применять возможно более короткие кабели с меньшими уровнями потерь радиосигнала для выбранной радиочастоты. Применение антенн с высоким коэффициентом усиления там, где возможно, позволяет в какой-то мере компенсировать энергетические потери в радиокабеле. Следует иметь в виду ограничение максимального уровня излучаемой мощности.
Путь радиосигнала: Антенна – RFID-метка
Отрезок пространства между излучателем антенны и приемной антенной
RFID-метки вносит самое значительное ослабление в уровень радиосигнала, при этом, он преодолевается дважды.
Изменение влажности воздуха, появление препятствий между считывателем и меткой (особенно металлических или жидкостей), переотражение сигнала от стен, пола и т.п. способны значительно ослабить или, вовсе, поглотить радиосигнал.
Если существующий бизнес-процесс не позволяет изменить расстояние до
RFID-метки , то необходимо грамотно планировать расположение антенн считывателя по отношению к метке и организовывать рабочее пространство для минимизации потерь.
Возможны случаи, когда при отражении радиосигнала от препятствий возникает эффект многолучевого приема сигналов антеннами. В этом случае возможно как ослабление принимаемого радиосигнала сигнала, так и его усиление. При правильном размещении антенн можно извлечь пользу и из этого эффекта.
Путь радиосигнала: RFID-метка – RFID-считыватель
На обратном отрезке пути отраженного радиосигнала антенна считывателя усиливает его на величину собственного коэффициента усиления.
В соединительном кабеле между антенной и считывателем полезный сигнал ослабляется на величину затухания в соединительном кабеле.
Поступив на антенный вход считывателя, принятый от метки радиосигнал усиливается и обрабатывается считывателем. Процесс считывания метки успешно завершается, если уровень сигнала на антенном входе превышает порог чувствительности считывателя и уровень радиопомех.